Надзвичайні ситуації терористичного походження 5 страница

\'Ое/

де Р< і Р, — потужність дози гамма-випромінювання на місцевості на час г і Го після руйнування реактора.

Аналізуючи дані про території радіоактивного забруднення, які можуть бути непридатними для проживання людей тривалий час після ядерного вибуху потужністю 1 Мт і після руйнування ядерно­го реактора РВБК-1000 з енергетичною потужністю 1000 МВт, мож­на зробити висновок про радіаційні наслідки, порівняні у табл. 16. Проте потужність доз випромінювання на місцевості у випадку руй­нування ядерного реактора ніколи не буде такою високою, як після ядерного вибуху, і такі значення лишаються на невеликій території тривалий час.

Руйнування реактора може відбутися під час землетрусу або по­вітряної ударної хвилі й за радіаційними наслідками аналогічне руй­нуванню звичайною зброєю.

Існує багато типів ядерних реакторів. АЕС, побудовані в Україні, базуються на реакторах водо-водяних з корпусом під тиском (ВВЕР — водо-водяний енергетичний реактор) і канальних уран-графітових реакторах (РВ5-К). Вони належать до реакторів на теплових по­вільних нейтронах.

Реактори типу ВВЕР працюють на Запорізькій, Хмельницькій, Рівненській, Південноукраїнській АЕС.

Інші конструктивні й технологічні основи в уран-графітових ре­акторах канального типу, в яких сповільнювачем служить графіт, а теплоносієм — вода. Атомні електростанції з реакторами такого типу працюють за одноконтурною схемою: пара для обертання турбіни одержуються безпосередньо в реакторі, і в нього ж повертається вода після конденсації пари, відпрацьованої в турбіні.

Важливим етапом в еволюції ур ан-гр афітових канальних реак­торів (інколи називають в о до-гр афітовими, підкреслюючи, що теп­лоносієм служить вода, а сповільнювачем — графіт) було створення реактора РВБК-1000 потужністю 1 млн кВт. Такі реактори побудо­вані на Чорнобильській АЕС (а в Росії — на Ленінградській, Курській і Смоленській).

Одна з найважливіших вимог до ядерних реакторів — безпека АЕС у всіх режимах її роботи, як нормальних, так і аварійних. По­винна бути забезпечена надійна зупинка ланцюгової реакції поділу за будь-яких аварійних ситуацій: надійне охолодження активної зони в нормальних експлуатаційних та аварійних режимах, пов'яза­них із виходом із ладу різного обладнання. Необхідно не допустити руйнування оболонок твелів і викидання радіоактивного теплоносія й радіоактивних речовин за межі АЕС. Цього не вдалося добитися на Чорнобильській АЕС, що і призвело до катастрофічною забруд­нення великих територій. Із зруйнованого реактора, за офіційною оцінкою фахівців, було викинуто близько 500 млн Кі активності. Це у 3 мли раз більше порівняно з викиданням після аварії на амери­канській АЕС "Три-Майл Айленд". Радіоактивне забруднення екві­валентне забрудненню від вибуху 330 двадцятикілотонних бомб (ана­логічних скинутим на Хіросіму і Нагасакі).

У результаті аварії на ЧАЕС радіонукліди поширилися в Украї­ні на території 3,5 мли га сільськогосподарських угідь, забруднено 1,167 млн га лісів, 1687 населених пунктів,

Особливістю радіоактивного забруднення було те, що забруднення відбулося нерівномірно, плямами, з перенесенням на дуже великі відстані від аварії. Викидання радіонуклідів зі зруйнованого реакто­ра було не високим (до 1,5 км) і переважно у вигляді дрібнодисперс­ного аерозолю. У такому вигляді радіонукліди під впливом верти­кальних переміщувань потоків повітря (інверсії, конвекції), зміни на­прямку і швидкості вітру формували характер забруднення території зовсім відмінний від забруднення під час ядерного вибуху.

Тривалість і мінлива інтенсивність викидання радіоактивних ре­човин зі зруйнованого реактора, незначна висота переміщення радіо­активної хмари, метеорологічні умови, рельєф місцевості, висота і густота забудови населених пунктів зумовили нерівномірність (пля­мистість радіоактивного забруднення місцевості).

Через це на незначних площах, навіть в окремих населених пунк­тах були виявлені ділянки з різним ступенем забруднення. Най­більше радіоактивних речовин осіло в низинах, заплавах, лісах та з підвітряної сторони населених пунктів. Найменш забрудненими були поля з бідною рослинністю на підвищених місцях.

Період з 26 квітня по 5 травня характеризувався найбільш інтен­сивним викиданням в атмосферу радіоактивних речовин. За цей час напрямок вітру змінився на 360°. Основні зони радіоактивного забру­днення сформувалися у західному, південно-західному і північно- східному напрямках від станції. Значно менші забруднення були на південь від станції.

На місцевості, де не проводилися переорювання, рекультивації, перекопування, радіоактивні речовини, що випали, особливо на піща­них рухомих ґрунтах, легко переносяться вітром, бурями, транспор­том і відбувається рухоме повторне забруднення. Розподіл і перене­сення радіоактивних речовин відбувалися в атмосфері в основному в приземному шарі, тоді як під час ядерного вибуху значна частка радіоізотопів потрапляє в тропосферу і стратосферу, а потім формує радіоактивну зону забруднення у вигляді глобальних опадів.

Після наземного ядерного вибуху діаметр частинок радіоактив­ного забруднення на ближньому сліді становить ЗО—50 мкм, а на дальньому — більше 6 мкм. Після аварії на АЕС утворився дрібно­дисперсний аерозоль від 0,5 до 3 мкм, що забруднював місцевість на шляху радіоактивної хмари. Тому ці радіоактивні частинки повільно осідали на землю, тривалий час перебували в повітрі, переносились вітром на значні відстані від аварії, легко проникали у приміщення крізь незначні щілини. Ці радіоактивні речовини міцно утримува­лись поверхнями будинків, техніки, гілками і кронами дерев, одягом і взуттям, шкірою тварин, всмоктувалися листям рослин, добре роз­чинялися у воді й засвоювалися гідробіонтами, проникали в організм людини і тварини крізь слизові оболонки та шкіру.

Все це сформувало особливості ураження людей і сільськогоспо­дарських тварин, незначний вплив вітру і дощу на самодезактива- цію поверхонь забруднених об'єктів і труднощі в проведенні дезак­тивації будівель і техніки.

Якщо порівняти спад рівня радіації після ядерного вибуху і аварії на атомній електростанції, то і тут є велика різниця. Після вибуху реактора викидання не було тільки неодноразовим, а й продовжува­лося тривалий період, що було однією з причин невідповідності зни­ження рівня радіації після аварії і ядерного вибуху. Друга причина та, що під час аварії значно менше, порівняно з ядерним вибухом, було викинуто к ор отк о жив у ЧИ X ізотопів, від яких залежить швид­кість зниження рівня радіації на місцевості.

Після аварії на АЕС в атмосферу було викинуто майже 450 різних радіонуклідів, багато з яких к ор отк о жив у чі — ніобій-95, йод-131, стронцій-89 та ін.

Значну частину становив радіоактивний йод-131 з періодом на­піврозпаду 8,04 доби. Цей радіоізотоп на 50 — 70 % створив радіоак­тивність. Після цього з розпадом основної кількості коротко живучих радіонуклідів залишилися довгоживучі — стронцій-90, цезій-137, церій-144, рутеній-106, а також трансуранові — плутоній-238, -239 і -240, нептуній, америцій, уран, торій та радіоактивнігази: ксенон-133, криптон-85 (табл. 17).

ЗО травня 1986 р. вся територія радіоактивного забруднення (ЗмР/год і більше) була умовно поділена на три зони:

1) відчуження — територія обмежена ізолінією з рівнем радіації понад 20 мР/год і річною дозою більше 40 бер;

2) тимчасового відселення — від 5 до 20 мР/год і річною дозою 10 — 40 бер;

3) жорсткого контролю — від 3 до 5 мР/год і річною дозою 5 —10 бер.

Рівні радіації на зовнішніх і внутрішніх межах зон знизилися за рік після аварії в 10 разів. Зі зниженням небезпеки зовнішнього опро­мінення переважного значення в загальній уражаючій дозі набуло внутрішнє опромінення цезієм-137, стронціем-90, ізотопами плутонію.

У 1991 р. прийнятий Закон України "Про правовий режим тери­торії, що дістала радіоактивне забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи", який визначає рівні забруднення місцевості та вид еко­логічної зони.

Згідно зі статтею 1 Закону забрудненою вважається територія, проживання на якій може призвести до опромінення населення по­над 0,1 бер за рік (перевищує природний доаварійний фон).

За статтею 2 забруднена територія поділяється на такі зони.

1. Зона відчуження — 30-кілометрова зона (40 — 80 Кі/км"), з якої була проведена евакуація у 1986 р.

Зона відчуження потенційно небезпечна — є місця, де припадає 1000 Кі на км».

2. Зона безумовного (обов'язкового) відселення — територія, що зазнала інтенсивного забруднення довгоживучими ізотопами: цезієм від 15,0 Кі/км², стронцієм від 3,0 Кі/км², плутонієм від 0,1 Кі/км². Це територія, де людина може дістати додаткову дозу опромінення понад 0,5 бер на рік.

3. Зона гарантованого добровільного відселення — це територія за щільністю забруднення ґрунту ізотопами: цезієм від 5,0 до 15 Кі/км², стронцієм від 0,15 до 3 Кі/км², плутонієм від 0,01 до 0,1 Кі/км², на цій території людина може отримати додаткову дозу опромінення понад 0,1 бер за рік.

4. Зона посиленого радіоекологічного контролю з щільністю за­бруднення ізотопами: цезієм від 1,0 до 5,0 Кі/км², стронцієм від 0,02 до 0,15 Кі/км², плутонієм від 0,0005 до 0,01 Кі/км². На цій території людина може отримати додаткову дозу опромінення 0,1 бер за рік.

За 10 років після аварії значно знизилась радіоактивність аеро­золів повітря. Так, бета-активність повітря в м. Чорнобиль знизи­лась на 6 — 8 порядків і в 1995 р. становила 10®—10* Бк/м".

Характер фіз ик о - хімічн ог о стану радіоактивних речовин обумо­вило те, що під час аварії горів графіт і дуже сильно підвищува­лася температура. За таких умов утворилися оксиди і карбаміди деяких рідкісних металів. Ці радіоактивні частинки погано змива­ються водою з поверхні рослин, будівель, техніки, ґрунту, рослини їх не засвоюють, вони легко переносяться вітром, водою і поширюють територію забруднення. Забруднення такого типу раніше не було.

Великі ядерні країни з 1945 по 1963 р. провели 498 ядерних вибухів в атмосфері. У результаті цього в атмосферу викинуто 19,3 млн Кі радіоактивного стронцію і 33,7 млн Кі радіоактивного цезію, тобто загальна сума за всі роки становила 53 мли Кі, а після аварії на ЧАЕС сумарне викидання (без урану, плутонію і радіоак­тивних газів) радіонуклідів дорівнювало 500 млн Кі.

За оцінкою академіка А. Сахарова, сумарна довготривала дія радіа­ції від зруйнованого реактора адекватна вибуху десятимегатонної бомби або 500 двадцятикілотонних атомних бомб.

Радіаційні ураження людей і тварин. Постановою Кабінету Міністрів України від 23.07.91 № 106, розпорядженнями від 12.01.93 № 17-р і від 27.01.95 № 37-р до зон радіоактивного забруднення віднесено 2213 населених пункти (без Зони відчуження) дванадцяти областей України, в яких проживає 2 404 870 осіб (за станом на 1 січня 1995 р.). Площа зон радіоактивного забруднення, визначе­них Законами України, пов'язаними з Чорнобильською катастро­фою, становить 50,5 тис. км², із них Зона відчуження — 2,19 тис. км².

На місцевості, забрудненій радіоактивними речовинами, у людей і тварин можуть виникати радіаційні ураження, обумовлені як зов­нішнім променевим впливом, так і внутрішнім опроміненням внаслі­док потрапляння в середину організму радіоактивних речовин.

Зовнішнє загальне опромінення виникає від дії гамма-в ипр омі- нюв ань.

Внутрішнє опромінення спричиняє дія радіоактивних речовин, які потрапили всередину організму з повітрям, їжею, водою, а також через шкіру і слизові оболонки.

При випаданні радіоактивних речовин можливий розвиток зміша­ної форми ураження як у людей, так і у тварин, обумовленої зовнішнім опроміненням і надходженням радіоактивних речовин в організм.

Клінічна картина радіаційного ураження при внутрішньому ура­женні дещо відрізняється від гостропротікаючої хвороби, виклика­ної зовнішнім опроміненням.

Зовнішнє гамма-опромінення, як і проникаюча радіація, спричи­няє у людей і тварин однакове ураження. При впливі проникаючої радіації організм одержує дозу за дуже короткий термін — від деся­тих частки секунди до секунди, а при зовнішньому опроміненні доза нагромаджується за час перебування на забрудненій території не­рівномірно. Основну дозу опромінення організм одержує за чотири доби: у першу добу — до 63 % сумарної дози до повного розпаду радіоактивних речовин, а за три доби — до 72 % загальної дози. 140

Опромінення може бути одноразовим і багаторазовим. Одноразо­вим вважається опромінення, одержане за перші чотири доби, а одер­жане за більше ніж чотири доби вважається багаторазовим.

З 3 по ЗО добу нагромаджується від 5 до 35 %, а з 31 до 90 доби від 5 до 10 % сумарної дози до повного розпаду радіоактивних речовин.

Такий вплив опромінення залежить від потужності джерела опромінення, відстані до епіцентру вибуху, швидкості вітру. Тому особ­ливо важливо організувати захист у перші чотири доби.

Залежно від дози опромінення, проникаючої радіації чи радіоак­тивних речовин загальне зовнішнє гамма-опромінення спричиняє у людей і тварин гостру променеву хворобу. Вона може бути від лег­кого до надзвичайно важкого ступеня.

Променева хвороба у людей. Опромінення людей дозою від 100 до 200 Р призводить до легкого ступеня хвороби. У людини прояв­ляється нездужання, загальна слабкість, головний біль, незначне змен­шення лейкоцитів у крові. При цьому ступені ураження люди виду­жують.

Середній ступінь розвитку хвороби виникає при дозі опромі­нення від 200 до 400 Р. Ознаками хвороби є важке нездужання, го­ловний біль, часте блювання, розлади функцій нервової системи, майже наполовину знижується кількість лейкоцитів. Люди видужують че­рез кілька місяців, але можливі часті ускладнення хвороби.

Важкий ступінь ураження виникає при дозі опромінення від 400 до 600 Р. Стан здоров'я хворого дуже важкий, сильний головний біль, блювота, пронос, буває втрата свідомості, проявляється різке збу­дження, крововиливи в шкіру і слизові оболонки, різко зменшується кількість лейкоцитів і еритроцитів, ослаблюються захисні сили організму і з'являються різні ускладнення. Без лікування хвороба часто (до 50 %) призводить до смерті.

Надзвичайно важкий ступінь хвороби розвивається при одер­жаній дозі опромінення 600 Р і більше. Симптоми такі, як і при важкому ступені ураження, але хвороба протікає дуже важко і при неефективному лікуванні таке ураження у 80 — 100 % випадків при­зводить до смерті.

Діючи на організм людини, іонізаційні випромінювання виявля­ють такі особливості: висока руйнівна ефективність поглинутої енергії, навіть мала доза може спричинити глибокі біологічні зміни в організмі; наявність прихованого періоду уявного благополуччя (при опроміненнях малими дозами він може бути дуже довгим); випромінювання має генетичний ефект, тобто впливає не тільки на даний організм, а й на його нащадків; різні органи організму мають не однакову чутливість до опромінення: найбільш чутливі крово­творні органи (кістковий мозок, селезінка), щитовидна залоза, статеві й внутрішні органи, молочні залози; вплив опромінення залежить від частоти впливу іонізаційних випромінювань, одноразове опромінення у великій дозі призводить до тяжчих наслідків, ніж багаторазове у невеликих дозах; вплив від малих доз може підсумовуватися чи на­копичуватися, це називається комуляцією.

Вплив на організм іонізуючого опромінення призводить до склад­них хімічних, фізичних і біологічних процесів.

Під впливом опромінення вода тканин організму розкладається на водень (Н) та гідроксильну групу (ОН), що утворюють оксид НО, і перекис водню Н а 0 а — продукти з високою хімічною активністю. Вступаючи в реакцію з молекулами білка, ферментів та інших струк­турних елементів тканин, вони руйнують її. У результаті цього упо­вільнюється та зупиняється ріст тканин, порушуються обмінні про­цеси, пригнічується активність ферментних систем, з'являються хімічні сполуки не властиві організму — токсини, що порушують життєдіяльність окремих функцій і систем організму.

Біохімічні зміни в організмі настають протягом мільйонних час­ток секунди і відбуваються як через декілька секунд, так і через десятиріччя після опромінення, що може призвести до зміни в ньо­му, виникнення раку або до загибелі. Цей процес може бути приско­рений або спровокований повторним опроміненням.

При рівномірному опроміненні всього тіла зі 100 % дози кістко­вий мозок може поглинути 12 %, молочні залози — 15, легені — 12, яєчники і сім'яники — 25, щитовидна залоза — 3, кісткова тканина — З, інші тканини ЗО %. Ці цифри показують коефіцієнти радіаційно­го ризику органів.

Найбільш уразливою до опромінення є кровотворна система орга­нізму, її нормальне функціонування порушується при дозах опромі­нення 0,5—1 Гр (50 —100 Р), і якщо доза не зростає, кровотворні органи мають високу здатність відновлюватись, можуть повністю відновити свої функції.

Високу чутливість до опромінення мають репродуктивні органи і очі. Опромінення сім'яників одноразовою дозою 0,1 Гр (10 Р) при­зводить до тимчасової стерильності чоловіків, доза більша 2 Гр (200 Р) може призвести на тривалий період до сталої стерильності. Менш чутливі до ураження яєчники, проте доза більша 3 Гр (300 Р) може призвести до безпліддя. На відміну від інших органів, для цих органів сумарна доза, отримана за кілька разів, більш небезпечна, ніж одно­разова. Очі уражуються при дозах 2 — 5 Гр (200 — 500 Р).

Дуже небезпечне опромінення дітей. Воно може призвести до аномального розвитку кісток, розумової відсталості, втрати пам'яті. 142

Радіоактивні речовини, потрапляючи в організм, переважно ура­жують ті тканини та органи, в яких відкладаються: стронцій — у кістках, цезій — у м'язах, уран і плутоній — у печінці, товстому кишечнику, нирках, йод — у щитовидній залозі.

Такий негативний вплив на організм не здатний викликати ні­який вид енергії (теплової, електричної), поглинутий організмом у такій самій кількості. Так, смертельна доза опромінення для ссавців — 5 Гр (500 Р) відповідає поглинутій енергії випромінення 5 Дж/кг (5 • 10* ерг/г). Ця енергія зігріла б тіло людини не більш як на 0,001 °С (склянка гарячого чаю).

Променева хвороба у тварин. Легкий ступінь ураження тварин виникає при дозі опромінення 150 — 250 Р. Спостерігається пригні­чений стан, блювота, відмова від кормів, почервоніння слизових обо­лонок, зменшення кількості лейкоцитів. Тривалість цього періоду від кількох годин до 2 — 3 діб.

Середній ступінь розвитку променевої хвороби у тварин виникає при дозі опромінення 250 — 400 Р. Тварини відмовляються від кормів, у них пригнічений стан, короткочасна лихоманка і пронос, на шкірі й слизових оболонках з'являються крововиливи, зменшується кількість лейкоцитів і лімфоцитів на 50 % і більше, а через два тижні змен­шується кількість еритроцитів і тромбоцитів, через 5 днів у овець починає випадати шерсть. Тривалість хвороби від 3 до 14 діб.

Важкий ступінь розвитку променевої хвороби у тварин розви­вається при дозі опромінення від 400 до 600 Р. Протікає хвороба з важким пригніченим станом, підвищеною температурою тіла, випа­данням шерсті, різким зменшенням лейкоцитів, еритроцитів, тром­боцитів, проносом, часто з кров'ю, крововиливами в шкіру і слизові оболонки. Настає зневоднення організму. З'являються ускладнен­ня. Якщо не проведено ефективного лікування до 60 % тварин гине.

Надзвичайно важкий ступінь розвитку хвороби спостерігаєть­ся при опроміненні дозою 600 — 750 Р і більше. Симптоми ураження такі, як і при важкому ступені ураження, але протікають ще важче, і тварини через 10 —15 діб гинуть.

У тварин до дії опромінення існує видова особливість реакції на опромінення. Комахи і шкідники витримують дози опромінення в десятки тисяч рентген.

Тривале надходження всередину організму невеликої кількості радіоактивних речовин або опромінення невеликими дозами при­зводить до розвитку хронічної променевої хвороби.

Зовнішній вплив бета-частинок на людей і тварин виявляється при зовнішньому забрудненні радіоактивними речовинами. З'явля­ються «бета-опіки» шкіри: у людей на руках, голові, шиї, попереку; у тварин різні ділянки шкіри можуть мати не однаковий ступінь ураження. Так, якщо тварини проходять по місцевості, де випали радіоактивні речовини, уражуються ділянки тіла, які торкаються за­бруднених об'єктів (ґрунт, рослинність та ін.). У таких випадках найчастіше уражуються міжкопитні щілини, суглоби, кінцівки, мор­ди, носові отвори і очі, пах і вим'я, рот.

Якщо тварини знаходяться на відкритій місцевості під час випа­дання р а діонук лі дів, ураженими будуть спини, крупи, голови.

Важкість ураження залежить від тривалості контакту радіоак­тивних речовин з поверхнею тіла людини чи тварини, ступеня за­бруднення радіоізотопами, дози та її потужності, дрібності опромі­нення і реактивності організму.

Ураження шкіри бувають легкого, середнього і важкого ступеня.

Після аварії на Чорнобильській АЕС основним ураженням лю­дей і тварин було внутрішнє внаслідок постійного надходження радіо­активних речовин в організм із їжею, кормами, водою і повітрям. У перші два місяці найбільш небезпечними були радіоізотопи йоду, які легко надходили в організм людей з продуктами і повітрям, а в організм тварин з повітрям і кормами. Поширенню радіонуклідів сприяла суха вітряна погода. Відсутність зимових кормів, викорис­тання зеленої маси пасовищ з низьким, забрудненим радіоактивни­ми речовинами травостоєм, коли тварини разом з кормами захоплю­вали і радіоізотопи, призвели до значного надходження їх в організм. Саме тому у тварин були запалення і некрози щитовидних залоз, ураження внутрішніх; органів, забруднення продукції і гною.